节能温度、供热气象指数及供热参数研究

对北京市2001～2002年采暖季的室内外气象一热力试验数据进行科学分析,求出实际条件下不同环境温度、风速、辐射等气象条件下的节能温度,提出了供热气象指数及等级划分标准,推算出总供热量、供回水温度差及通过控制回水温度而知供水温度等供热参数,并已在北京市供热作业中投入应用,为实时供热调度提供了参考依据,是节能、增效、减污的基础。     

沈阳冬季供暖指数预报研究

利用2009年11月1日至2010年3月31日沈阳逐日6时次气温、气压、相对湿度、降水、风速、日照和云量等气象资料及同时间、同时次的供、回水温度等供暖资料,采用多元线性回归方法,建立供暖预报方程,制定供暖气象节能预报指数,并根据供暖指数大小确定供热量。结果表明：在确保室温达到18℃时,沈阳的供暖指数可以分为7级;供热量（即供、回水温度值）预报值与气温实况值相似度较高,而供热量实际值与气温实况值相差较大。在151 d的供暖期内,约60 d的供、回水温度与气温变化接近,占供暖日数的40%。采用供暖气象节能预报方法进行供暖,在改善供暖质量的同时也可达到节能减排的目的,可为供暖部门科学供暖、降低能耗提供科学依据。     

西安采暖期气温变化对供暖的影响

利用1961—2011年气温资料分析了西安年平均气温及采暖期间平均气温变化特点与采暖指标的特征,结果表明：20世纪90年代前年平均气温较低,多在14℃以下,1984年最低,为12．7℃,1994年之后温度较高,多在14℃之上,近50a平均温度每10a上升0．44℃;50a间采暖季平均每10a上升0．51℃;各指标的年代际变化并不一致,其中80年代后供暖强度低于平均值,90年代后采暖结束较早,且供暖期度Et数均低于近50a平均值（1734．4℃·d）,2000年后,采暖开始较迟,且采暖期较短,低于50a平均值（107d）;年平均温度升高1℃,西安1年度日数减小206℃·d,采暖日减少9d。相对于1971—2000年的平均值,西安2001—2010年因气候变暖每年平均节能17．8％。     

利用气象节能技术减少污染物的排放

分析气象与燃煤量的关系,引进节能温度,利用一元线性回归原理建立日燃煤量与节能温度方程,形成一套实用性很强的节能软件系统。同时分析燃煤与污染物的排放量之间的关系,气象节能技术的应用,既节省了能源,也减少燃煤污染物的排放量。     

水城县积温变化特征分析

基于水城县气象站1961—2010年的日平均气温资料,计算了0～30℃每1℃界限温度以上的活动积温和每1℃范围内的活动积温(温度界限内积温),并针对活动积温在各温度界限的分配特征以及历史变化特征开展了分析研究。结果显示,水城县温度界限内积温随温度界限呈单峰曲线变化,峰值对应温度界限为19℃;水城县年度活动积温呈升高趋势,其中夏秋冬三季和2、6、8、9、11月升高明显,作物生长期内积温也呈升高趋势。积温总量的增加表现为不同温度范围内积温增减趋势不一。     

CLIGEN天气发生器在中国东北三省模拟温度的适用性评价

CLIGEN（Climate Generator）是美国农业部针对本土开发用于提供长序列的逐日气象数据的模型,是否适用于中国东北三省并没有进行过评估。本文利用1981-2015年东北三省15个气象站逐日气象数据评估CLIGEN模拟的温度数据,对东北三省72个站点实测值和模拟值的极端最高温度、极端最低温度、≥ 35℃高温日数、≤ 0℃低温日数进行评估。结果表明：CLIGEN对日平均最高温度、最低温度模拟效果较好,平均绝对百分比误差MAPE（mean absolute percent error）和有效系数（E）中,日最高温度的MAPE为0.33%-14.74%,日最低温度的MAPE大多小于10%;有效系数E的值也非常接近,为0.9880-0.9999;CLIGEN对日较差均值的模拟效果较好,对日较差标准差的模拟效果一般,不能较好地模拟温度的连续性和渐变性;CLIGEN对极端温度和日数的评估只有低于0℃的日数模拟效果比较理想,从差值空间分布看来,吉林和辽宁西部地区是差值较大和较多的地区。     

西安采暖期气温变化对供暖的影响

利用1961—2011年气温资料分析了西安年平均气温及采暖期间平均气温变化特点与采暖指标的特征,结果表明:20世纪90年代前年平均气温较低,多在14℃以下,1984年最低,为12.7℃,1994年之后温度较高,多在14℃之上,近50a平均温度每10a上升0.44℃;50a间采暖季平均每10a上升0.51℃;各指标的年代际变化并不一致,其中80年代后供暖强度低于平均值,90年代后采暖结束较早,且供暖期度日数均低于近50a平均值(1 734.4℃·d),2000年后,采暖开始较迟,且采暖期较短,低于50a平均值(107d);年平均温度升高1℃,西安1年度日数减小206℃·d,采暖日减少9d。相对于1971—2000年的平均值,西安2001—2010年因气候变暖每年平均节能17.8%。     

太白山气温变化及旅游气候舒适度评价

利用太白山和眉县气象站2013—2017年气温、湿度、风速资料,对太白山山上和山下气温进行对比分析;计算两地四季逐时风寒指数和人体舒适度指数,筛选最佳评价指标,对气候舒适度作出评价和对比分析,给出合理旅游建议。结果表明:山上山下气温差异明显。山上年平均气温0.2℃,山下14.6℃;山上常年无夏,春秋季48 d,冬季长达318 d,入春时间比山下晚112 d,入冬时间比山下早76 d;山上各月气温也明显低于山下。山上≤-10℃年均日数为78.4 d,山下为0.6 d;山上≤0℃年均日数为203 d,山下为67.8 d。山上无高温出现,山下年均高温日为24.2 d。山上春季07时开始升温,比山下早1 h,夏、秋、冬三季两地升温时间一致,分别为07、08、09时;山上冬、春季14时开始降温,夏、秋季13时开始降温,冬季比山下早2 h,春季早3 h,夏、秋季早4 h。太白山春、秋季各时次舒适度指数为-3级,冷,大部分人感觉不舒适。夏季全天各时次舒适度指数为-2级,微冷,少部分人感觉不舒适。冬季舒适度指数10—15时为4级,冷;09、16时为5级,很冷;17—08时为7级,有冻伤危险。太白山夏季是最佳旅游季节;春、秋季偏冷,但合理规划旅游时间,做足保暖措施,可领略春秋季独特自然景观;冬季十分严寒,不建议开展旅游活动。     

蚕豆生长发育的温度指标分析

利用1971-2006年蚕豆单产统计资料,采用滑动平均的方法,计算每年蚕豆气象产量,并以此划分丰、平、歉气候年景.以2001-2006年田间观测数据和生产实际为基础,确定蚕豆平均生长发育期,分析蚕豆生长与日平均温度、日最高温度、日最低温度之间的关系.通过研究得出蚕豆从播种到成熟的最适温度上限、最适温度下限、最适温度上限极值、最适温度下限极值、受害温度、死亡温度,并以此为基础结合蚕豆生长期的其它气象因子,制定蚕豆生长季气象服务决策表,为规范化、数字化的气象服务业务流程奠定基础.     

高桥公式在拉萨地区的适用性及其修正

选用1993—1999年拉萨站资料,通过比较多种计算方法得到的潜在蒸散量、高桥浩一郎在1979年提出的基于温度和降水量计算蒸发量的公式所得到的蒸发量以及中日季风试验资料的观测值可知:受温度、水分及相对湿度的影响,潜在蒸散量在5月达到最大值,而蒸发量的最大值则出现在7月。由于青藏高原存在冻土及融冰化雪的特殊现象,水分来源并不完全依靠于降水,所以由高桥浩一郎公式的计算值与观测值之间存在较大差距,温度越高,差值越大;鉴于温度与该差值呈正比关系,可将温度划分为小于0℃,0~5℃,5~10℃,10~15℃,大于15℃共5个等级,在不改变高桥浩一郎公式原有系数的基础上,同时考虑不同的系数对降水量进行修正,修正后的结果明显好于修正前,与观测值更接近。     

威宁县50 a界限温度变化特征分析

利用威宁县气象站1951-2010年日平均气温资料,分析了威宁县市各界限温度初、终日年际变化趋势,持续日数年际变化趋势、年代变化特征,两相邻界限温度间隔日数年代变化特征,各界限温度期间活动积温和有效积温年际变化趋势.结果表明,各界限温度初日呈推后趋势,终日呈提前趋势,持续日数呈减少趋势,相邻两两界限温度间升温幅度以5～8℃上升最快,8～10℃次快,以10～15℃升温最慢,0～5℃次慢.活动积温和有效年均呈缓慢减少趋势.     

北京地区主要气象要素与冬季供暖关系研究

为了分析气象要素与供暖之间的关系,选取北京市观象台2009年供暖季期间日平均气温、相对湿度、日总辐射量、日平均风向和风速作为气象因子,将北京市海园物业供热单位的供、回水温度和供回水温度差代表供暖温度,进行了相关分析。结果表明,日平均气温与供、回水温度呈明显的负相关,分别达到-0.75和-0.62。日平均湿度与其的负相关次之,分别为-0.41和-0.47,日平均风速与上述供、回水温度的相关性较小。同时分析了各气象要素日平均值与供、回水温度及供回水温度差之间的对应关系,制定了各气象要素日平均值所对应的供、回水温度及其供回水温度差的表。利用各日平均气象要素的供回水温度调节运行作业表,各供暖单位可以根据不同天气条件直接定量控制供热量或下达供、回水温度指令。     

城市暑热危险度统计预报模型

利用武汉市5个区1993－2000年中暑死亡个例，统计了中暑死亡的时间分布、性别、年龄、区域差异等流行病学特征，进行了中暑死亡的气候分析，计算了中暑死亡数与27个气象因子的单相关系数，找出了关键气象因子为持续不小于37℃的有效累积温度。利用逐步回归方法建立了逐日中暑死亡数的统计预报模型，并将高温危险度划分为5个等级，经回代和试报检验，预报效果较好。     

天津市超高层建筑暖通空调设计气象参数评估

利用255m天津气象塔数据定量评估了建筑暖通空调设计气象参数随高度的变化及其对设计负荷的影响,建立了一种气温垂直模型,明确了该模型可推算超高层建筑室外气温,基于此推算超高层建筑暖通空调室外设计气象参数。结果表明:在5—200m处,供暖设计温度、冬季空调室外设计温度和夏季空调室外设计干球温度均随高度降低,200m与5m高度处相比,分别降低2.0℃、1.4℃和2.8℃,导致供暖和冬季空调设计负荷分别增加5.78%和1.36%,而夏季空调设计负荷减少5.85%。基于气温垂直模型得到的200—500m气温数据计算气象参数,发现从200m到500m,供暖设计温度、冬季空调室外设计温度和夏季空调室外设计干球温度均随高度降低,降幅分别为0.52℃/100m、0.50℃/100m和0.66℃/100m。本研究表明,基于地面2m高观测数据计算的建筑暖通空调设计气象参数无法满足超高层建筑暖通空调设计需求,应充分考虑气象参数的垂直变化,选择合理的气象参数,为超高层建筑暖通空调设计提供基础,以保证室内热舒适环境达标,达到降低建筑能耗的目的。     

降雨天气对轨道交通客流量的波动影响研究

利用2018—2019年西安轨道交通日客流量数据和同期气象数据,通过计算客流基准值和客流波动率分析降雨天气时轨道交通客流量的波动变化,并通过曲线拟合的方式建立降雨量与客流波动之间的关系模型,探讨降雨对客流波动的影响规律及原因。结果表明：降雨量＜10 mm时,客流波动率集中在-01～01区域,且随着降雨的增大客流波动率有逐渐减小的趋势;当降雨量＜15 mm或≥15 mm时,客流波动率与降雨量均有显著的负相关关系,但≥15 mm时相关性更显著;当降雨量＜15 mm时,轨道交通客流量与降雨量有一定线性关系,总体随着降雨量增大波动率逐渐减小;在降雨量超过15 mm后客流波动呈现V型变化趋势。     

社会对极端低温雨雪冰冻灾害应急响应程度的定量评估研究

为了定量评估社会对冰雪灾害的应急响应程度,以湖北省某一影响较大媒体2008年1月9日～2月5日每天刊载相关文章的版面位置、版面数、专版数等基础数据构成一个综合指标,研究其动态变化及与气象因子的关系,并建立综合指标的气象评估（预测）方程,划分了灾害等级及对应的气象指标,可供今后防灾工作借鉴。结果表明：1）该指标能较好反映社会对冰雪灾害的应急响应程度,其峰谷变化与积雪深度变化一致,并能反映灾害逐步加重以及认识逐步加深的3次过程;2）该指标与积雪深度正相关且最显著,与低温负相关、与日雨雪量或雪量不相关,但与前2—3天的雪量正相关,与雪量累积以及低温累积的相关性显著提高,说明短期的降雪和低温对社会危害有限,只有持续较长时的降雪、深厚积雪、低温才会对社会产生严重危害;3）建立了社会应急响应程度的气象因子预测（评估）模型,划分了灾害等级及对应的气象指标,当积雪深度超过8．0（19．0）cm,或者累积最低气温低于-7．0（-43．0）℃,或者累积雪量超过24．0（54．0）cm时,就会开始产生严重（极其严重）危害,社会关注度和响应度就会开始（明显）提高。     

体感温度对夏季气象负荷率变化的影响研究——以湖北省黄石市为例

本文以黄石市2007-2013年逐日电力负荷为研究对象,利用同期气象资料计算体感温度数据及舒适度等级,并以此对电力负荷进行分解,进而讨论体感温度对夏季气象负荷率变化的影响。结果表明:(1)利用体感温度及舒适度等级可对电力负荷进行更精细的分解,且体感温度同气象负荷率具有最高关联度;(2)研究时段内黄石市逐日最大电力负荷总体呈线性增长,但2008年金融危机期间电力负荷呈下降趋势;(3)2010年之前,工作日的气象负荷率高于节假日,但自2011年起,该现象出现反转,且差值逐渐增大;(4)研究时段内,体感温度高于22.9℃(工作日)或21.5℃(节假日)时,即会产生敏感负荷,而体感温度升高1℃最多可引起6%的气象负荷率增加。     

棉花“三桃”蕾铃脱落的气象因素分析

采用关中棉区蒲城县棉花“三桃”调查资料 ,对“三桃”不同时期的蕾铃脱落状况与各分时段的气象因素进行了相关分析 ,建立了回归方程 ,得到造成棉花“三桃”蕾铃脱落的主导气象因子。伏前桃蕾铃脱落的气象因子为 :6月下旬日降水量≥ 0 1mm的降雨天数及旬平均气温 ;伏桃蕾铃脱落的气象因子是 :伏桃时期日极端最高气温≥ 3 8℃日数及日降水量≥ 2 0 0mm天数 ;秋桃蕾铃脱落的气象因子是 :伏桃时期日极端最低气温≤ 1 8℃的天数及日降雨量≥ 2 0 0mm天数。并提出了对策措施     

甘肃平凉市苹果花期冻害农业保险风险等级评估

为进一步做好农业气象灾害风险评估与政策性农业保险的结合工作,适应苹果政策性农业保险对气象服务的需求,统计了平凉7县(区)气象资料、苹果物候观测资料,给出东、西部果区苹果花期冻害风险时段,结合近年来苹果花期冻害实地调查和历年因冻减产情况,确定苹果花期冻害农业保险的风险等级。在此基础上,分析全市1965~2011年风险时段内不同风险等级冻害分布情况,最后确定参保指标。结果表明,平凉市苹果花期冻害风险时段中东部果区为4月14日至5月5日,西部果区为4月20日至5月10日;苹果花期冻害农业保险低风险、中风险和高风险3个等级对应的最低气温分别为T≤-3.5℃、-3.5℃T≤-1.5℃、-1.5℃T≤0℃;总的来看,全市不同等级冻害发生频率的分布表现出西部大于东部,轻度中度重度的特点,其中华亭、静宁达到高风险等级,崆峒、灵台、庄浪、泾川为中风险等级,崇信是全市唯一的低风险等级的县;将花期冻害频率10%~80%作为参保的上下限指标,同时应结合冻害等级和建立在历史资料上的保费区划进行灾损评估,科学合理地进行投保和理赔。     

深圳“回南天”天气预报探讨

基于"回南天"发生的物理机理,利用深圳2012、2013年冬春之季的空气温度、湿度和建筑地板温度观测数据,探讨回南天的预报方法。首先利用统计回归模型预报下垫面-建筑地板的温度,再根据天气预报计算空气的露点温度,并比较两者的大小,如果建筑地板温度低于空气露点温度,地板表面就会发生水汽凝结(回南天)现象。可为中国南方无供暖地区的回南天预报提供一个新的尝试。